3D പ്രിന്റിംഗ് വികസിപ്പിക്കാവുന്ന റെസിൻ

പോളിമർ റെസിനിനുള്ള അടിസ്ഥാന ഘടകമായി പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു മോണോമർ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിലായിരുന്നു പഠനത്തിന്റെ ആദ്യ ഘട്ടം ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ചത്. മോണോമർ UV-യാൽ സുഖപ്പെടുത്താവുന്നതും, താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ രോഗശമന സമയം ഉള്ളതും, ഉയർന്ന സമ്മർദ്ദമുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് അനുയോജ്യമായ അഭികാമ്യമായ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നതും ആയിരിക്കണം. മൂന്ന് സാധ്യതയുള്ള സ്ഥാനാർത്ഥികളെ പരീക്ഷിച്ചതിന് ശേഷം, ടീം ഒടുവിൽ 2-ഹൈഡ്രോക്സിതൈൽ മെത്തക്രൈലേറ്റിൽ (ഞങ്ങൾ അതിനെ HEMA എന്ന് വിളിക്കും) തീരുമാനിച്ചു.

മോണോമർ ലോക്ക് ചെയ്‌തുകഴിഞ്ഞാൽ, HEMA-യെ ജോടിയാക്കാൻ അനുയോജ്യമായ ഒരു ബ്ലോയിംഗ് ഏജന്റിനൊപ്പം ഒപ്റ്റിമൽ ഫോട്ടോഇനിഷ്യേറ്റർ സാന്ദ്രത കണ്ടെത്താൻ ഗവേഷകർ പുറപ്പെട്ടു. മിക്ക SLA സിസ്റ്റങ്ങളിലും സാധാരണയായി കാണപ്പെടുന്ന സ്റ്റാൻഡേർഡ് 405nm UV ലൈറ്റുകൾ പ്രകാരം സുഖപ്പെടുത്താനുള്ള സന്നദ്ധതയ്ക്കായി രണ്ട് ഫോട്ടോഇനിഷ്യേറ്റർ സ്പീഷീസുകളെ പരീക്ഷിച്ചു. ഏറ്റവും ഒപ്റ്റിമൽ ഫലത്തിനായി ഫോട്ടോഇനിഷ്യേറ്ററുകൾ 1:1 അനുപാതത്തിൽ സംയോജിപ്പിച്ച് 5% ഭാരത്തിൽ കലർത്തി. HEMA യുടെ സെല്ലുലാർ ഘടനയുടെ വികാസം സുഗമമാക്കുന്നതിന് ഉപയോഗിക്കുന്ന ബ്ലോയിംഗ് ഏജന്റ് - 'നുരയുന്നതിന്' കാരണമാകും - കണ്ടെത്തുന്നത് അൽപ്പം ബുദ്ധിമുട്ടായിരുന്നു. പരീക്ഷിച്ച ഏജന്റുകളിൽ പലതും ലയിക്കാത്തതോ സ്ഥിരപ്പെടുത്താൻ ബുദ്ധിമുട്ടുള്ളതോ ആയിരുന്നു, പക്ഷേ ഒടുവിൽ ടീം പോളിസ്റ്റൈറൈൻ പോലുള്ള പോളിമറുകൾ ഉപയോഗിച്ച് സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു പാരമ്പര്യേതര ബ്ലോയിംഗ് ഏജന്റിൽ ഒത്തുചേർന്നു.

ചേരുവകളുടെ സങ്കീർണ്ണമായ മിശ്രിതം ഉപയോഗിച്ചാണ് അന്തിമ ഫോട്ടോപോളിമർ റെസിൻ രൂപപ്പെടുത്തിയത്, സങ്കീർണ്ണമല്ലാത്ത ചില CAD ഡിസൈനുകൾ 3D പ്രിന്റിംഗിൽ സംഘം പ്രവർത്തിച്ചു. മോഡലുകൾ 1x സ്കെയിലിൽ Anycubic Photon-ൽ 3D പ്രിന്റ് ചെയ്‌ത് 200°C-ൽ പത്ത് മിനിറ്റ് വരെ ചൂടാക്കി. ചൂട് ബ്ലോയിംഗ് ഏജന്റിനെ വിഘടിപ്പിച്ചു, റെസിനിന്റെ നുരയുന്ന പ്രവർത്തനം സജീവമാക്കി, മോഡലുകളുടെ വലുപ്പം വികസിപ്പിച്ചു. വികാസത്തിന് മുമ്പും ശേഷവുമുള്ള അളവുകൾ താരതമ്യം ചെയ്തപ്പോൾ, ഗവേഷകർ 4000% (40x) വരെയുള്ള വോള്യൂമെട്രിക് വികാസങ്ങൾ കണക്കാക്കി, 3D പ്രിന്റ് ചെയ്ത മോഡലുകളെ ഫോട്ടോണിന്റെ ബിൽഡ് പ്ലേറ്റിന്റെ ഡൈമൻഷണൽ പരിമിതികൾക്കപ്പുറത്തേക്ക് തള്ളിവിട്ടു. വികസിപ്പിച്ച മെറ്റീരിയലിന്റെ വളരെ കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രത കാരണം എയറോഫോയിലുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ബൂയൻസി എയ്ഡുകൾ പോലുള്ള ഭാരം കുറഞ്ഞ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിക്കാമെന്ന് ഗവേഷകർ വിശ്വസിക്കുന്നു.